Екзаменаційний білет № 33

З дисципліни «Електропривод в металургії та машинобудуванні»

1. Що відноситься до допоміжного обладнання прокатного стану? (1)

До допоміжного обладнання відноситься механізми встановлення розхилу між валками (натискні гвинти), транспортування металу (рольганги, шлеппери, контейнери та ін.), різання (ножиці, пилки), намотування та розмотування (моталки) та ін.

2. Які умови простої прокатки? (1)

1) метал однорідний;

2) валки мають однаковий діаметр та однакову окружну швидкість;

3) на метал діють тільки сили, які прикладені до валків;

4) метал деформується кожним валком однаково.

3. Класифікація прокатних станів. (3)

1. За призначенням:

   1. обтискні;

   2. заготівельні;

   3. сортопрокатні: дрібносортові, середньосортові, крупносортові;

   4. листові: товстолистові, середньолистові, тонколистові; трубопрокатні;

   5. рейко-балкові;

   6. колесо-бандажні;

   7. дротові;

   8. холодної прокатки.

2. За кількістю валків:

   1. 2-х валкові  дуо;

   2. 3-х валкові  тріо;

   3. 4-х валкові  кватро;

   4. багато валкові.

3. За розташуванням валків:

   1. горизонтальні;

   2. вертикальні;

   3. косі;

   4. універсальні (з горизонтальними та вертикальними валками).

4. За кількістю та розташуванню клітей:

   1. одноклітеві;

   2. багатоклітеві:

      1. лінійні;

      2. послідовні;

      3. безперервні;

      4. напівбезперервні;

      5. шахматні;

      6. Z – подібні.

5. За режимом роботи:

   1. нереверсивні, що не регулюються;

   2. нереверсивні, що регулюються;

   3. реверсивні, що регулюються.

4. Які основні характеристики частотного електропривода типу ПЧ ВАТ Запорізький завод "Перетворювач"? (3)

• Потужність у діапазоні 1,5...400 кВт,

• номінальний струм 8,0...630 А.

• Діапазон зміни вихідної частоти 0,1...50(400) Гц,

• діапазон зміни вихідної напруги 0...220 В, 0...380 В.

• Тактова частота ШІМ 1...16 кГц.

• Коефіцієнт потужності не менше 0,93.

5. Які основні типи частотного електропривода типу випускає корпорація "Тріол" і їх призначення? (4)

• АТ03 – високовольтні (трансформаторні) електроприводи потужних машин і механізмів на основі ПЧ із напругою 0,4 кВ (160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 750, 950, 1250, 1500, 1600 кВт);

• АТ07 – високовольтні (безтрансформаторні) електроприводи мережних і циркуляційних насосів великої продуктивності (1600 – 5000 кВт, 6 кВ);

• АТ09 – високовольтний (трансформаторний) електропривод на основі ПЧ із напругою 0,66 кВ і вище (400, 800, 1250, 1600 кВт);

• СТ10 – високовольтний синхронний електропривод для регулювання частоти обертання й автоматичного керування режимами насосів, вентиляторів, димососів і інших механізмів (320, 400, 500, 630, 1000, 1250, 1600 кВт);

• АТ04 – універсальні електроприводи широкого спектра виробничих машин і механізмів, у тому числі з підвищеними статичними і динамічними вимогами (5,5; 7,5; 11; 15; 22; 37; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315 кВт);

• АТ05 – високодинамічні електроприводи механізмів з високими вимогами до регулювання параметрів при четирьохквадрантному керуванні (5,5; 7,5; 11; 15; 22; 37; 55; 75; 90; 110; 132; 160; 200; 250; 315 кВт);

• АТ06 – об’єктно-орієнтовані електроприводи насосних станцій тепло- і водопостачання (5,5; 7,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37 кВт).

6. Характеристика роботи і вимоги до електропривода реверсивних обтискних й заготівельних станів гарячої прокатки, чорнових клітей універсальних, рейкобалкових, крупносортних й листових реверсивних станів гарячої прокатки, реверсивних чистових клітей товстолистових станів гарячої прокатки. (4)

Злиток подається у валки, приводні двигуни розганяються до максимальної швидкості прокатки в цьому пропуску. Перед кінцем прокатки у кожному пропуску швидкість валків знижується до швидкості викиду злитку з тим, щоб він не був викинутий на значну відстань від кліті Прокатка злитка у другому та подальших пропусках може починатися після того, як двигун робочих валків закінчив реверс, натискні гвинти закінчать роботу для досягнення необхідного зазору між валками і задній робочий рольганг поверне злиток до кліті.

Через те, що натискні гвинти є повільно діючим приладом порівняно з електроприводом кліті, реверс двигунів кліті виконується швидше, ніж встановлення верхнього валка в потрібне положення. Тому виникає пауза, протягом якої двигун кліті вимкнутий. В процесі прокатки злиток подовжується, тому для збереження часового циклу прокатки швидкість прокатки збільшується. Кількість пропусків при прокатці залежить від початкового та кінцевого перетинів металу і коливається у межах 9...19.

Вимоги до електропривода. Режим роботи стану горячої прокатки реверсивний з ударним прикладенням навантаження, частими розгонами, реверсами й зупинками. Частота включень досягає 1000 на годину, для листових станів  300 на годину. Виходячи з цього та з умов технологічного процесу вимоги до розглянутої групи електроприводів виглядають таким чином:

1. забезпечення мінімального часу протікання перехідних процесів пуску, реверсу та зупинки при мінімальних втратах потужності у цих режимах;

2. діапазон регулювання швидкості прокатування визначається умовами забезпечення “повзучої” швидкості і складає 25:1;

3. не вимагається підвищеної точності підтримки заданої швидкості при збуреннях з боку навантаження, похибка по швидкості може складати 12%;

4. розгін до основної швидкості повинен забезпечуватися з постійним прискоренням, розгін вище основної повинен виконуватися одним з таких шляхів: постійним прискоренням, постійним динамічним струмом, зниженням динамічного струму пропорційно послабленню поля, тощо;

5. число ступенів робочої швидкості  не менше 5-6;

6. забезпечення прискорень та гальмувань різного рівня;

7. час стояння двигуна під струмом при стопорінні електропривода статичним моментом обмежується до 5-10 секунд;

8. висока перевантажувальна здатність двигуна (до 2,5…3);

9. в індивідуальному електроприводі вимагається регулювання співвідношення частот обертання між нижнім і верхнім валками до захвату метала та вирівнювання навантаження двигунів при прокатці.

7. Система із форсуючою ланкою у зворотному зв’язку за струмом. Синтезувати регулятор. (12)

Система із форсуючою ланкою у зворотному зв’язку за струмом. У схемі можна відмовитися від фільтру у зворотному зв’язку із форсуючою ланкою та зовнішнього контуру регулювання струму. При цьому буде реалізований тільки зворотний зв’язок за напругою.

.

8. Регулятори струму з переключенням структур. Намалювати схему адаптивного регулятора фірми “Шкет”. Пояснити, як змінюється структура регулятора і яку передаточну функцію він має. (6)

Адаптивний регулятор виконаний з незмінної частини – операційний підсилювач АА1, який має інтегральну характеристику, та змінної частини на операційному підсилювачі АА2. Крім того операційний підсилювач АА1 слугує суматором.

В зоні неперервного струму за допомогою контактів чутливих елементів SA1 (розімкнений) і SA2 (замкнутий) формується ПІ-структура регулятора струму на операційному підсилювачі АА2.

,

, , .

Регулюванням R9 змінюється загальний опір зворотного зв’язку АА2 з опором R7. Збільшенням цього опору досягається і реалізується ПІ-характеристика регулятора.

При переході у зону переривистого струму контакт SA1 замкнутий і SA2 розімкнутий. У цьому випадку

,

де .